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CACHE存儲器

發布時間: 2022-01-18 14:44:23

『壹』 Cache的工作原理是什麼

Cache的工作原理是基於程序訪問的局部性(通俗說就是把經常用到的數據放在一個高速的cache裡面)。

Cache存儲器:電腦中為高速緩沖存儲器,是位於CPU和主存儲器DRAM(Dynamic Random Access Memory)之間,規模較小,但速度很高的存儲器,通常由SRAM(Static Random Access Memory靜態存儲器)組成。

Cache的功能是提高CPU數據輸入輸出的速率。

Cache容量小但速度快,內存速度較低但容量大,通過優化調度演算法,系統的性能會大大改善,彷彿其存儲系統容量與內存相當而訪問速度近似Cache。

Cache通常採用相聯存儲器。

(1)CACHE存儲器擴展閱讀

PC系統的發展趨勢之一是CPU主頻越做越高,系統架構越做越先進,而主存DRAM的結構和存取時間改進較慢。因此,Cache技術愈顯重要,在PC系統中Cache越做越大。廣大用戶已把Cache做為評價和選購PC系統的一個重要指標。

本在傳輸速度有較大差異的設備間都可以利用Cache作為匹配來調節差距,或者說是這些設備的傳輸通道。在顯示系統、硬碟和光碟機,以及網路通訊中,都需要使用Cache技術。

『貳』 什麼是Cache作用是什麼

Cache指的是緩存

高速緩存(英語:cache,/kæʃ/kash[2][3][4])簡稱緩存,原始意義是指訪問速度比一般隨機存取存儲器(RAM)快的一種RAM,通常它不像系統主存那樣使用DRAM技術,而使用昂貴但較快速的SRAM技術。

提供「緩存」的目的是為了讓數據訪問的速度適應CPU的處理速度,其基於的原理是內存中「程序執行與數據訪問的局域性行為」,即一定程序執行時間和空間內,被訪問的代碼集中於一部分。

為了充分發揮緩存的作用,不僅依靠「暫存剛剛訪問過的數據」,還要使用硬體實現的指令預測與數據預取技術——盡可能把將要使用的數據預先從內存中取到緩存里。

(2)CACHE存儲器擴展閱讀

緩存的特點

緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器,它先於內存與CPU交換數據,因此速率很快。L1Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。

內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大,不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32—256KB。

L2Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存,分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速率與主頻相同,而外部的二級緩存則只有主頻的一半。

L2高速緩存容量也會影響CPU的性能,原則是越大越好,普通台式機CPU的L2緩存一般為128KB到2MB或者更高,筆記本、伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存最高可達1MB-3MB。

緩存只是內存中少部分數據的復製品,所以CPU到緩存中尋找數據時,也會出現找不到的情況(因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去),這時CPU還是會到內存中去找數據,這樣系統的速率就慢下來了,不過CPU會把這些數據復制到緩存中去,以便下一次不要再到內存中去取。

隨著時間的變化,被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的,也就是說,剛才還不頻繁的數據,此時已經需要被頻繁的訪問,剛才還是最頻繁的數據,又不頻繁了,所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換,這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的。

『叄』 計算機中cache是什麼意思

在計算機存儲系統的層次結構中,介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。它和主存儲器一起構成一級的存儲器。高速緩沖存儲器和主存儲器之間信息的調度和傳送是由硬體自動進行的。

某些機器甚至有二級三級緩存,每級緩存比前一級緩存速度慢且容量大。

拓展資料:

組成結構:

高速緩沖存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器, 由靜態存儲晶元(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多, 接近於CPU的速度。
主要由三大部分組成:
Cache存儲體:存放由主存調入的指令與數據塊。
地址轉換部件:建立目錄表以實現主存地址到緩存地址的轉換。
替換部件:在緩存已滿時按一定策略進行數據塊替換,並修改地址轉換部件。

『肆』 cache高速緩沖存儲器中存儲的內容是什麼

其中復制了頻繁使用的數據以利於快速訪問。存儲器的高速緩沖存儲器存儲了頻繁訪問的 RAM 位置的內容及這些數據項的存儲地址。當處理器引用存儲器中的某地址時,高速緩沖存儲器便檢查是否存有該地址。

『伍』 cache作用

Cache作用具體如下:

1、Cache可以大大提高CPU訪問主存的速度,中央處理器絕大多數存取主存儲器的操作能為存取高速緩沖存儲器所代替,能極大緩和中央處理器和主存儲器之間速度不匹配的矛盾。

在計算機技術發展過程中,主存儲器存取速度一直比中央處理器操作速度慢得多,使中央處理器的高速處理能力不能充分發揮,整個計算機系統的工作效率受到影響。在存儲層次上採用高速緩沖存儲器來緩和中央處理器和主存儲器之間速度不匹配的矛盾也是常用的方法之一。很多大、中型計算機以及新近的一些小型機、微型機也都採用高速緩沖存儲器。

2、Cache可以顯著提高計算機系統處理速度。

高速緩沖存儲器的容量一般只有主存儲器的幾百分之一,但它的存取速度能與中央處理器相匹配。根據程序局部性原理,正在使用的主存儲器某一單元鄰近的那些單元將被用到的可能性很大。因而,當中央處理器存取主存儲器某一單元時,計算機硬體就自動地將包括該單元在內的那一組單元內容調入高速緩沖存儲器,中央處理器即將存取的主存儲器單元很可能就在剛剛調入到高速緩沖存儲器的那一組單元內。於是,中央處理器就可以直接對高速緩沖存儲器進行存取。在整個處理過程中,如果中央處理器絕大多數存取主存儲器的操作能為存取高速緩沖存儲器所代替,計算機系統處理速度就能顯著提高。

拓展資料:

cache定義如下:

cache名為高速緩沖存儲器。其是指存取速度比一般隨機存取記憶體(RAM)來得快的一種RAM,一般而言它不像系統主記憶體那樣使用DRAM技術,而使用昂貴但較快速的SRAM技術,也有快取記憶體的名稱。cache是存在於主存與CPU之間的一級存儲器,由靜態存儲晶元(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多, 接近於CPU的速度。

Cache原理具體如下:

任何程序或數據要為CPU所使用,必須先放到主存儲器(內存)中,即CPU只與主存交換數據,所以主存的速度在很大程度上決定了系統的運行速度。程序在運行期間,在一個較短的時間間隔內,由程序產生的地址往往集中在存儲器的一個很小范圍的地址空間內。

指令地址本來就是連續分布的,再加上循環程序段和子程序段要多次重復執行,因此對這些地址中的內容的訪問就自然的具有時間集中分布的傾向。數據分布的集中傾向不如程序這么明顯,但對數組的存儲和訪問以及工作單元的選擇可以使存儲器地址相對地集中。這種對局部范圍的存儲器地址頻繁訪問,而對此范圍外的地址訪問甚少的現象被稱為程序訪問的局部化性質。

如果把在一段時間內一定地址范圍被頻繁訪問的信息集合成批地從主的系統中,CPU訪問數據時,在Cache中能直接找到的概率,它是Cache的一個重要指標,與Cache的大小、替換演算法、程序特性等因素有關。

增加Cache後,CPU訪問主存的速度是可以預算的,64KB的Cache可以緩沖4MB的主存,且命中率都在90%以上。以主頻為100MHz的CPU(時鍾周期約為10ns)、20ns的Cache、70ns的RAM、命中率為90%計算,CPU訪問主存的周期為:有Cache時,20×0.9+70×0.1=34ns;無Cache時,70×1=70ns。

CPU訪問主存的速度大大提高了,但是加Cache只是加快了CPU訪問主存的速度,而CPU訪問主存只是計算機整個操作的一部分,所以增加Cache對系統整體速度只能提高10~20%左右。

『陸』 Cache是什麼存儲器

朋友你好:
Cache,也就是高速緩沖存儲器嘛,位於CPU與內存間的存儲器,存取速度比普通內存快,容量比內存大得多。
希望我的回答能夠給你幫助。

『柒』 Cache屬於內存儲器范疇。( )

Cache是高速緩存 我選2.

『捌』 在主存和CPU之間增加cache存儲器的目的是

把常用的數據和指令存在這里,提高系統的速度。

『玖』 計算機內,配置高速緩沖存儲器(CACHE)是為了解決什麼

B,CPU與內存儲器之間速度不匹配問題。

高速緩沖存儲器(Cache)其原始意義是指存取速度比一般隨機存取記憶體(RAM)來得快的一種RAM,一般而言它不像系統主記憶體那樣使用DRAM技術,而使用昂貴但較快速的SRAM技術,也有快取記憶體的名稱。

高速緩沖存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器, 由靜態存儲晶元(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多, 接近於CPU的速度。在計算機存儲系統的層次結構中,是介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。它和主存儲器一起構成一級的存儲器。高速緩沖存儲器和主存儲器之間信息的調度和傳送是由硬體自動進行的。

(9)CACHE存儲器擴展閱讀:

高速緩沖存儲器組成結構

高速緩沖存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器, 由靜態存儲晶元(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多, 接近於CPU的速度。

主要由三大部分組成:

1、Cache存儲體:存放由主存調入的指令與數據塊。

2、地址轉換部件:建立目錄表以實現主存地址到緩存地址的轉換。

3、替換部件:在緩存已滿時按一定策略進行數據塊替換,並修改地址轉換部件。

『拾』 cache是什麼

cache叫做高速緩沖存儲器,是介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。

cache作用:

CPU的速度遠高於內存,當CPU直接從內存中存取數據時要等待一定時間周期,而Cache則可以保存CPU剛用過或循環使用的一部分數據,如果CPU需要再次使用該部分數據時可從Cache中直接調用,這樣就避免了重復存取數據,減少了CPU的等待時間,因而提高了系統的效率。

(10)CACHE存儲器擴展閱讀:

Cache是選購PC系統的一個重要指標

PC系統的發展趨勢之一是CPU主頻越做越高,系統架構越做越先進,而主存DRAM的結構和存取時間改進較慢。因此,Cache技術愈顯重要,在PC系統中Cache越做越大。

廣大用戶已把Cache做為評價和選購PC系統的一個重要指標。本在傳輸速度有較大差異的設備間都可以利用Cache作為匹配來調節差距,或者說是這些設備的傳輸通道。在顯示系統、硬碟和光碟機,以及網路通訊中,都需要使用Cache技術。

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